JPH06313889A - 液晶電気光学装置 - Google Patents
液晶電気光学装置Info
- Publication number
- JPH06313889A JPH06313889A JP17181793A JP17181793A JPH06313889A JP H06313889 A JPH06313889 A JP H06313889A JP 17181793 A JP17181793 A JP 17181793A JP 17181793 A JP17181793 A JP 17181793A JP H06313889 A JPH06313889 A JP H06313889A
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- liquid crystal
- orientation
- optical device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】スメクチック液晶を用いた液晶パネルにおい
て、液晶のスイッチング動作が速く、またコントラスト
の良好な液晶パネルを得ることを目的とする。 【構成】対向する一対の基板間にスメクチック液晶を挟
持し、基板ごとに異なる配向膜を形成し、該一方の基板
側のみラビング処理を施した液晶パネルとする。
て、液晶のスイッチング動作が速く、またコントラスト
の良好な液晶パネルを得ることを目的とする。 【構成】対向する一対の基板間にスメクチック液晶を挟
持し、基板ごとに異なる配向膜を形成し、該一方の基板
側のみラビング処理を施した液晶パネルとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶電気光学装置に関
し、カイラルスメクチック液晶を用い、印加電圧と分子
配向との強い結合により迅速に応答する液晶電気光学装
置の特に液晶の配向方法に関する。
し、カイラルスメクチック液晶を用い、印加電圧と分子
配向との強い結合により迅速に応答する液晶電気光学装
置の特に液晶の配向方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、カイラルスメクチック液晶を液晶
電気光学装置に用いる試みが種々の研究機関に於いて行
われている。これはカイラルスメクチック液晶が強誘電
性を示すことにより、電気光学効果が従来の液晶材料と
比べ著しく優れ、しかも液晶電気光学装置の特徴である
低電圧駆動、低消費電力、小型薄型化が可能であるとい
う性質を兼ね備え全く新しい電気光学装置の可能性を秘
めていることによる。
電気光学装置に用いる試みが種々の研究機関に於いて行
われている。これはカイラルスメクチック液晶が強誘電
性を示すことにより、電気光学効果が従来の液晶材料と
比べ著しく優れ、しかも液晶電気光学装置の特徴である
低電圧駆動、低消費電力、小型薄型化が可能であるとい
う性質を兼ね備え全く新しい電気光学装置の可能性を秘
めていることによる。
【０００３】このカイラルスメクチック液晶のスメクチ
ックＣ相またはＨ層における層構造と分子配向をモデル
的に示すと図１のようになる。分子長軸は層に垂直な方
向からθだけ傾いている。傾き角θはどの層でも一定で
あるが、傾く方向（方位角φ）は層から層へ僅かづつね
じれ、分子配向にねじれ構造を生じている。ねじれは液
晶分子中の不斉炭素の存在によるものである。また分子
の傾き面（層の法線と分子長軸を含む面）とほぼ垂直な
方向に双極子モーメントＰが整列している。従って層と
平行に電場を印加すると、Ｐが電場方向に揃うという著
しい特徴がある。この電場と分子配向の結合は、誘電体
の異方性により得られるものより著しく強い。
ックＣ相またはＨ層における層構造と分子配向をモデル
的に示すと図１のようになる。分子長軸は層に垂直な方
向からθだけ傾いている。傾き角θはどの層でも一定で
あるが、傾く方向（方位角φ）は層から層へ僅かづつね
じれ、分子配向にねじれ構造を生じている。ねじれは液
晶分子中の不斉炭素の存在によるものである。また分子
の傾き面（層の法線と分子長軸を含む面）とほぼ垂直な
方向に双極子モーメントＰが整列している。従って層と
平行に電場を印加すると、Ｐが電場方向に揃うという著
しい特徴がある。この電場と分子配向の結合は、誘電体
の異方性により得られるものより著しく強い。
【０００４】さらに前記結合は極性を反転させることに
よって好ましい分子配向を反転させることができる。こ
れにより従来液晶電気光学装置と比較して１０００から
１００００倍もの応答速度が得られる。さらに強誘電体
の特徴であるヒステリシスループを描きメモリー性があ
る。
よって好ましい分子配向を反転させることができる。こ
れにより従来液晶電気光学装置と比較して１０００から
１００００倍もの応答速度が得られる。さらに強誘電体
の特徴であるヒステリシスループを描きメモリー性があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな優れた特性を有する液晶電気光学装置であるが、下
記に示すことによりその開発が妨げられている。それ
は、スメクチック液晶はネマチック液晶と異なり、全体
が均一なモノ・ドメインにはなり難い。従って良好なる
コントラスト特性が得難く、液晶電気光学装置として用
い難い。すなわち、このカイラルスメクチック液晶を用
いた液晶電気光学装置をつくるためには、液晶分子の良
好なる配向方法を見つけだす必要がある。
うな優れた特性を有する液晶電気光学装置であるが、下
記に示すことによりその開発が妨げられている。それ
は、スメクチック液晶はネマチック液晶と異なり、全体
が均一なモノ・ドメインにはなり難い。従って良好なる
コントラスト特性が得難く、液晶電気光学装置として用
い難い。すなわち、このカイラルスメクチック液晶を用
いた液晶電気光学装置をつくるためには、液晶分子の良
好なる配向方法を見つけだす必要がある。
【０００６】従来より、上記配向方法として十分液晶層
厚の厚いセルにおいては、数キロから２０キロガウス程
度の磁場を印加し、モノ・ドメインを作成していた。し
かしこの方法においては、確かにある程度のモノ・ドメ
インは作成できるが実用的な液晶層厚範囲であるｄ＝１
０μｍ以下位になるとガラス基板壁面の影響が強く配向
状態が非常に低下する。さらに、大きな磁場発生器が必
要になること及び、大型の液晶電気光学装置の液晶層の
配向は困難であること等から実用的方法でないのが実状
である。
厚の厚いセルにおいては、数キロから２０キロガウス程
度の磁場を印加し、モノ・ドメインを作成していた。し
かしこの方法においては、確かにある程度のモノ・ドメ
インは作成できるが実用的な液晶層厚範囲であるｄ＝１
０μｍ以下位になるとガラス基板壁面の影響が強く配向
状態が非常に低下する。さらに、大きな磁場発生器が必
要になること及び、大型の液晶電気光学装置の液晶層の
配向は困難であること等から実用的方法でないのが実状
である。
【０００７】また最近、磁場を用いない配向方法として
液晶層厚を決めるスペーサー部に方向性樹脂を使用し、
側面側から液晶層を配向させる方法が呈示されているの
が呈示されているが、大きな液晶電気光学装置を作り難
く実用性に乏しい。
液晶層厚を決めるスペーサー部に方向性樹脂を使用し、
側面側から液晶層を配向させる方法が呈示されているの
が呈示されているが、大きな液晶電気光学装置を作り難
く実用性に乏しい。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記、従来のカイラルス
メクチック液晶の配向方法を改善すべく、我々は以前平
行ラビング、片側ラビングによる配向方法を提示した。
本発明は前回我々の呈示した方法の更に改良した方法で
あり、より配向性に優れ、簡易で実用的な配向方法を呈
示するのものである。これによりカイラルスメクチック
液晶の優れた特性を液晶電気光学装置に有効に利用でき
るものである。
メクチック液晶の配向方法を改善すべく、我々は以前平
行ラビング、片側ラビングによる配向方法を提示した。
本発明は前回我々の呈示した方法の更に改良した方法で
あり、より配向性に優れ、簡易で実用的な配向方法を呈
示するのものである。これによりカイラルスメクチック
液晶の優れた特性を液晶電気光学装置に有効に利用でき
るものである。
【０００９】すなわち、本願発明の液晶電気光学装置
は、対向する一対の基板内面に電極を有し、該電極上に
は配向膜が形成されてなり、該一対の基板間にスメクチ
ック液晶を挟持してなる液晶電気光学装置において、該
基板上の配向処理が基板によって異なり、少なくとも一
方の基板側をラビング処理を施すことを特徴とする。ま
た、前記配向膜の膜厚が２００〜１００００Åであるこ
とを特徴とする。
は、対向する一対の基板内面に電極を有し、該電極上に
は配向膜が形成されてなり、該一対の基板間にスメクチ
ック液晶を挟持してなる液晶電気光学装置において、該
基板上の配向処理が基板によって異なり、少なくとも一
方の基板側をラビング処理を施すことを特徴とする。ま
た、前記配向膜の膜厚が２００〜１００００Åであるこ
とを特徴とする。
【００１０】
【作用】ポリイミド樹脂またはＰＶＡもしくはアミノシ
ラン層の厚みの限定理由について説明する。ポリイミド
樹脂またはＰＶＡあるいはアミノシラン層はラビング処
理により液晶層をホモジニアス配向させるために必要で
あり、しかも通常液晶電気光学装置に用いられているネ
マチック液晶においては、用いなくてもまた２０から３
０Å程度設ければ十分である。我々の数多くの実験によ
ると５０Å程度になるとかなり配向性は向上するが肉視
でまだ若干のドメインが観察される。更に２００Åを越
えるあたりから配向性が著しく向上し肉視的にはドメイ
ンがわからない程度となる。この２００Åというのは、
ラビングの際の溝の深さに関係しているものと思われ
る。
ラン層の厚みの限定理由について説明する。ポリイミド
樹脂またはＰＶＡあるいはアミノシラン層はラビング処
理により液晶層をホモジニアス配向させるために必要で
あり、しかも通常液晶電気光学装置に用いられているネ
マチック液晶においては、用いなくてもまた２０から３
０Å程度設ければ十分である。我々の数多くの実験によ
ると５０Å程度になるとかなり配向性は向上するが肉視
でまだ若干のドメインが観察される。更に２００Åを越
えるあたりから配向性が著しく向上し肉視的にはドメイ
ンがわからない程度となる。この２００Åというのは、
ラビングの際の溝の深さに関係しているものと思われ
る。
【００１１】更にポリイミドまたはＰＶＡあるいはアミ
ノシラン層を厚くしていくと、顕微鏡下で多少欠陥は減
少していくが、余り顕著な変化はみられなくなる。むし
ろ１００００Åを越えるあたりから樹脂層の厚みムラが
目立ちはじめ液晶電気光学装置を駆動させたときにコン
トラストムラとなって現れる。従って、樹脂層厚は２０
０から１００００Åに限定される。又、他方のガラス基
板の表面処理は、無処理または垂直配向処理においては
基板表面の液晶に対するアンカリングエネルギーがラビ
ングしたものに比べ著しく小さく、これにより、一方の
壁面の規制力に従い易く、また平行ラビングのように２
方向から液晶層を規制しないために、かえってモノ・ド
メインになり易くなると考えられ、欠陥の少ない液晶配
向が得られ易い。又、液晶層の厚み（セル厚）は、十分
に厚いと液晶分子はらせん構造となり、コントラストは
でない。従ってらせんのほどける１０μｍ以下位が望ま
しい。
ノシラン層を厚くしていくと、顕微鏡下で多少欠陥は減
少していくが、余り顕著な変化はみられなくなる。むし
ろ１００００Åを越えるあたりから樹脂層の厚みムラが
目立ちはじめ液晶電気光学装置を駆動させたときにコン
トラストムラとなって現れる。従って、樹脂層厚は２０
０から１００００Åに限定される。又、他方のガラス基
板の表面処理は、無処理または垂直配向処理においては
基板表面の液晶に対するアンカリングエネルギーがラビ
ングしたものに比べ著しく小さく、これにより、一方の
壁面の規制力に従い易く、また平行ラビングのように２
方向から液晶層を規制しないために、かえってモノ・ド
メインになり易くなると考えられ、欠陥の少ない液晶配
向が得られ易い。又、液晶層の厚み（セル厚）は、十分
に厚いと液晶分子はらせん構造となり、コントラストは
でない。従ってらせんのほどける１０μｍ以下位が望ま
しい。
【００１２】
【実施例】以下実施例に従って本発明を更に具体的に説
明する。
明する。
【００１３】〔実施例１〕図２の２３にポリビニルアル
コール（ＰＶＡ）を２２０Å塗布したものをラビングマ
シンにてラビング処理し、２４の層は弗化炭素カチオン
系垂直処理材を５０Åコーティングしたそれぞれのガラ
ス基板２０、２１をスペーサー２５を介して、０．５μ
ｍ間隔で張り合わせ、スメクチック液晶を封入した。更
に偏向板２７、２８を設け光軸を直交させた。このよう
な液晶電気光学装置において温度８０℃の時±７Ｖの駆
動電圧でのオン、オフにより、応答速度は、２２μｓｅ
ｃでありコントラスト比は５８対１であった。
コール（ＰＶＡ）を２２０Å塗布したものをラビングマ
シンにてラビング処理し、２４の層は弗化炭素カチオン
系垂直処理材を５０Åコーティングしたそれぞれのガラ
ス基板２０、２１をスペーサー２５を介して、０．５μ
ｍ間隔で張り合わせ、スメクチック液晶を封入した。更
に偏向板２７、２８を設け光軸を直交させた。このよう
な液晶電気光学装置において温度８０℃の時±７Ｖの駆
動電圧でのオン、オフにより、応答速度は、２２μｓｅ
ｃでありコントラスト比は５８対１であった。
【００１４】〔実施例２〕図２の２３にポリビニルアル
コール（ＰＶＡ）を５０００Å塗布しラビングマシンに
よりラビングし、もう一方の基板２１の２４は何も層を
設けず処理しない状態のものを使用し、スペーサー２５
を介して５．１μの間隔で張り合わせた。これにＭＢＲ
Ａ−８を封入し、更に偏向板２７、２８を設け光軸を直
交させた。このような液晶電気光学装置において温度５
０℃の時±１５Ｖの駆動電圧での応答速度は５８０μｓ
ｅｃでコントラスト比は４４対１であった。
コール（ＰＶＡ）を５０００Å塗布しラビングマシンに
よりラビングし、もう一方の基板２１の２４は何も層を
設けず処理しない状態のものを使用し、スペーサー２５
を介して５．１μの間隔で張り合わせた。これにＭＢＲ
Ａ−８を封入し、更に偏向板２７、２８を設け光軸を直
交させた。このような液晶電気光学装置において温度５
０℃の時±１５Ｖの駆動電圧での応答速度は５８０μｓ
ｅｃでコントラスト比は４４対１であった。
【００１５】又、比較のために実施例４に用いた構造で
ＰＶＡ厚２０Åのものはコントラスト比１８対１で応答
速度は測定できなかった。又、更にＰＶＡあつ１５００
０Åのものはコントラスト比からは２１対１であったが
コントラストムラを生じた。
ＰＶＡ厚２０Åのものはコントラスト比１８対１で応答
速度は測定できなかった。又、更にＰＶＡあつ１５００
０Åのものはコントラスト比からは２１対１であったが
コントラストムラを生じた。
【００１６】
【発明の効果】そして、本願発明は、このような構成を
採用したことにより、以下の特有の効果を有するもので
ある。
採用したことにより、以下の特有の効果を有するもので
ある。
【００１７】すなわち、 （ａ）対向する基板によって配向処理方法が異なり、か
つ一方の基板側のみにラビング処理を施しているため、
配向不良がなく、良好な表示特性の液晶パネルを得るこ
とができる。
つ一方の基板側のみにラビング処理を施しているため、
配向不良がなく、良好な表示特性の液晶パネルを得るこ
とができる。
【００１８】（ｂ）ラビング処理を一方の基板側のみに
施しているため、ラビング処理を施した配向膜のみによ
って液晶を規制している。従って、該液晶は該配向膜の
みに規制されているため、従来より液晶のスイッチング
動作が速くなり、また、液晶のメモリー性も低下させる
ことなく、従来同様の記憶効果及び急峻な閾値特性を得
ることができる。更に、一方の基板側のみラビング処理
を施しているため、従来の工程を削減でき歩留まりも向
上する。
施しているため、ラビング処理を施した配向膜のみによ
って液晶を規制している。従って、該液晶は該配向膜の
みに規制されているため、従来より液晶のスイッチング
動作が速くなり、また、液晶のメモリー性も低下させる
ことなく、従来同様の記憶効果及び急峻な閾値特性を得
ることができる。更に、一方の基板側のみラビング処理
を施しているため、従来の工程を削減でき歩留まりも向
上する。
【図１】カイラルスメクチック液晶をモデル的に示した
ものである。
ものである。
【図２】本発明液晶電気光学装置の概略断面図である。
２０・・・上側ガラス基板 ２１・・・下側ガラス基板 ２２・・・透明電極 ２３・・・配向処理層 ２４・・・配向処理層 ２５・・・スペーサー ２６・・・液晶層 ２７、２８・・・偏向板
Claims (3)
- 【請求項１】対向する一対の基板内面に電極を有し、該
電極上には配向膜が形成されてなり、該一対の基板間に
スメクチック液晶を挟持してなる液晶電気光学装置にお
いて、 一方の基板側のみをラビング処理を施すことを特徴とす
る液晶電気光学装置。 - 【請求項２】前記配向膜が対向する基板によって異なる
ことを特徴とする請求項１記載の液晶電気光学装置。 - 【請求項３】前記配向膜の膜厚が２００〜１００００Å
であることを特徴とする請求項１記載の液晶電気光学装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17181793A JPH06313889A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 液晶電気光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17181793A JPH06313889A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 液晶電気光学装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8873183A Division JPS59214824A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 液晶電気光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06313889A true JPH06313889A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=15930288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17181793A Pending JPH06313889A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 液晶電気光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06313889A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4002935A1 (de) * | 1990-02-01 | 1991-08-08 | Thyssen Nordseewerke Gmbh | Eisbrecher mit einer ausbrechkufe als manoevriereinrichtung |
| JP2009251444A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示素子の製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61165730A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-26 | Seiko Epson Corp | 液晶電気光学装置 |
| JPS6280625A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-14 | Toppan Printing Co Ltd | 液晶表示素子の製造方法 |
| JPS62173433A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-07-30 | Seiko Epson Corp | 液晶電気光学装置 |
| JPS62258425A (ja) * | 1986-05-01 | 1987-11-10 | Seiko Epson Corp | 強誘電性液晶光学表示装置 |
-
1993
- 1993-07-12 JP JP17181793A patent/JPH06313889A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61165730A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-26 | Seiko Epson Corp | 液晶電気光学装置 |
| JPS6280625A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-14 | Toppan Printing Co Ltd | 液晶表示素子の製造方法 |
| JPS62173433A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-07-30 | Seiko Epson Corp | 液晶電気光学装置 |
| JPS62258425A (ja) * | 1986-05-01 | 1987-11-10 | Seiko Epson Corp | 強誘電性液晶光学表示装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4002935A1 (de) * | 1990-02-01 | 1991-08-08 | Thyssen Nordseewerke Gmbh | Eisbrecher mit einer ausbrechkufe als manoevriereinrichtung |
| DE4002935C2 (de) * | 1990-02-01 | 1999-04-01 | Thyssen Nordseewerke Gmbh | Eisbrecher mit Ausbrechkufeneinheiten als Manövriereinrichtung |
| JP2009251444A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示素子の製造方法 |
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